基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的配電網(wǎng)潮流計算系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、IEC61968標(biāo)準(zhǔn)針對配電系統(tǒng)給出了各種資源的公共信息模型(CIM:CommonInformationModel)，在很大程度上方便了配電管理系統(tǒng)(DMS)各子系統(tǒng)之間的集成。以IEC61968標(biāo)準(zhǔn)為核心，合理規(guī)劃和設(shè)計各個子系統(tǒng)的功能和接口，建立基于擴展的公共信息模型(CIM)的配電網(wǎng)統(tǒng)一模型和信息標(biāo)準(zhǔn)化的配電管理系統(tǒng)是電力企業(yè)信息化發(fā)展的趨勢。配電網(wǎng)潮流計算作為配電管理系統(tǒng)中應(yīng)用層的其他子系統(tǒng)如配電重構(gòu)、狀態(tài)估計、故障處理、系統(tǒng)無

2、功優(yōu)化、設(shè)計規(guī)劃等的基礎(chǔ)，在配電系統(tǒng)運行方式和規(guī)劃系統(tǒng)方案設(shè)計中需頻繁使用。因此，研究基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的配電網(wǎng)潮流計算系統(tǒng)，對建設(shè)數(shù)據(jù)可交互、易維護、長期可拓展的配電管理系統(tǒng)具有重要意義。
　　 首先，本文在充分理解和掌握IEC61968電力規(guī)約中的CIM建模表示法的基礎(chǔ)上，以IEC61968CIM在配電網(wǎng)建模中的實際應(yīng)用為目標(biāo)，正確理解CIM模型中關(guān)于配電網(wǎng)建模部分，包括網(wǎng)絡(luò)連接性模型、輸電線路三相模型、配電變壓器模型

3、、負(fù)荷模型和饋線模型以及量測模型的準(zhǔn)確建模方法，構(gòu)建遵循CIM標(biāo)準(zhǔn)的配電網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)庫。
　　 第二，在網(wǎng)絡(luò)的全局拓?fù)浞治霾糠?，本文首先提出了一種新的母線-支路模型，進而使用圖論中的經(jīng)典遍歷算法——廣度優(yōu)先搜索法(BreadthFirstSearch，BFS)實現(xiàn)全網(wǎng)的拓?fù)浞治?。模型通過類相互之間的關(guān)系描述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過對象類的屬性設(shè)置保存拓?fù)浞治鼋Y(jié)果，通過對數(shù)據(jù)結(jié)果的查詢和讀取可方便地獲取標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)文件(IEEE、BPA)，為

4、離線計算軟件提供實時電網(wǎng)數(shù)據(jù)斷面;拓?fù)浞治鏊惴ǔ浞挚紤]了配電網(wǎng)絡(luò)的接線特點，可滿足輻射網(wǎng)和環(huán)網(wǎng)同時存在情況下的復(fù)雜配網(wǎng)實時結(jié)線分析;同時對生成的拓?fù)潼c自動編號并歸于拓?fù)鋶u中;對拓?fù)鋶u自動進行帶電檢查，并確定死島、活島狀態(tài);最后對每個活的電氣島自動設(shè)置平衡節(jié)點。
　　 第三，在潮流計算模塊部分，本文首先針對配電網(wǎng)的輻射狀和環(huán)狀結(jié)構(gòu)特點，研究了前推回代法和回路電流法，指出使用兩種方法迭代求解具有弱環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜配電網(wǎng)三相潮流計算

5、問題;為充分利用已有資源、縮短開發(fā)周期，提出基于CIM的數(shù)據(jù)模型與現(xiàn)有異構(gòu)的電力系統(tǒng)仿真軟件進行全面集成任務(wù)。選用具有優(yōu)秀收斂算法兼融合了智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的GridLAB_D開源軟件作為本系統(tǒng)的潮流計算模塊，通過研究GridLAB_D內(nèi)部系統(tǒng)元件描述方式和建模方法，開發(fā)出CIM原始模型導(dǎo)入數(shù)據(jù)到GridLAB_D輸入文件自動生成程序包，以及GridLAB_D輸出文件的自動解析程序包。電網(wǎng)全局拓?fù)浞治龀绦蚝团cGridLAB_D輸入文件的適

6、配程序以及輸出文件的解析程序均使用面向?qū)ο笳Z言(Python)進行編寫，并在Eclipse環(huán)境下調(diào)試。
　　 最后，以IEEE37節(jié)點配電饋線算例對所開發(fā)的系統(tǒng)其進行了測試，并對測試結(jié)果進行分析。計算結(jié)果表明，開發(fā)的軟件包能夠準(zhǔn)確地分析出系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);能夠根據(jù)CIM數(shù)據(jù)庫中的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成正確的GridLAB_D輸入文件，并能夠?qū)ridLAB_D的計算結(jié)果實現(xiàn)自動解析并返回CIM模型中。由于GridLAB_D是開源軟件，本文